JP7651338B2 - Blast furnace operation method - Google Patents
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Description
本発明は、高炉の操業方法に関する。 The present invention relates to a method for operating a blast furnace.
鉄鋼業においては、高炉法が銑鉄製造工程の主流を担っている。高炉法においては、高炉の炉頂から高炉用鉄系原料(酸化鉄を含む原料。主として、焼結鉱。以下、単に「鉄系原料」とも称する)及びコークスを高炉内に交互かつ層状に装入する一方で、高炉下部の羽口から熱風を高炉内に吹き込む。熱風は、熱風とともに吹き込まれる微粉炭、及び、高炉内のコークスと反応することで、高温の還元ガス(ここでは主としてCOガス)を発生させる。すなわち、熱風は、コークス及び微粉炭をガス化させる。還元ガスは、高炉内を上昇し、鉄系原料を加熱しながら還元する。鉄系原料は、高炉内を降下する一方で、還元ガスにより加熱及び還元される。その後、鉄系原料は溶融し、コークスによってさらに還元されながら高炉内を滴下する。鉄系原料は、最終的には炭素を5質量%弱含む溶銑(銑鉄)として炉床部に溜められる。炉床部の溶銑は、出銑口から取り出され、次の製鋼プロセスに供される。したがって、高炉法では、コークス及び微粉炭等の炭材を還元材として使用する。 In the steel industry, the blast furnace process is the mainstream of pig iron manufacturing processes. In the blast furnace process, ferrous raw materials (raw materials containing iron oxide, mainly sintered ore, hereinafter also referred to simply as "ferrous raw materials") and coke are charged alternately and in layers into the blast furnace from the top of the furnace, while hot air is blown into the blast furnace from the tuyere at the bottom of the furnace. The hot air reacts with the pulverized coal blown in together with the hot air and the coke in the blast furnace to generate high-temperature reducing gas (mainly CO gas in this case). In other words, the hot air gasifies the coke and pulverized coal. The reducing gas rises in the blast furnace and reduces the ferrous raw materials while heating them. The ferrous raw materials descend in the blast furnace, while being heated and reduced by the reducing gas. The ferrous raw materials then melt and drip into the blast furnace while being further reduced by the coke. The iron-based raw materials are eventually stored in the hearth as molten pig iron (pig iron) containing just under 5% by mass of carbon. The molten pig iron in the hearth is removed from the tap hole and used in the next steelmaking process. Therefore, in the blast furnace process, carbonaceous materials such as coke and pulverized coal are used as reducing agents.
ところで、近年、地球温暖化防止が叫ばれ、温室効果ガスの一つである二酸化炭素(CO2ガス)の排出量削減が社会問題になっている。上述したように、高炉法では、還元材として炭材を使用するので、大量のCO2ガスを発生する。したがって、鉄鋼業はCO2ガス排出量において主要な産業のひとつとなっており、その社会的要請に応えねばならない。具体的には、高炉操業での更なる還元材比(溶銑1トンあたりの還元材使用量)の削減が急務となっている。 Recently, the prevention of global warming has been called for, and the reduction of carbon dioxide ( CO2 gas) emissions, which is one of the greenhouse gases, has become a social issue. As described above, the blast furnace process uses carbonaceous materials as a reducing agent, which generates a large amount of CO2 gas. Therefore, the steel industry is one of the major industries in terms of CO2 gas emissions, and must respond to this social demand. Specifically, there is an urgent need to further reduce the reducing agent ratio (amount of reducing agent used per ton of molten iron) in blast furnace operation.
還元材は炉内で熱となって装入物を昇温させる役割と、炉内の鉄系原料を還元する役割があり、還元材比を低減させるためには炉内の還元効率を上げる必要がある。炉内の還元反応は様々な反応式で表記することができる。これらの還元反応のうち、コークスによる直接還元反応(反応式:FeO+C⇒Fe+CO)は大きな吸熱を伴う吸熱反応である。したがって、この反応を極力発生させないことが還元材比の低減において重要となる。この直接還元反応は高炉炉下部で生じる反応であるため、鉄系原料が炉下部に至るまでにCO、H2等の還元ガスで鉄系原料を十分に還元することができれば、直接還元反応の対象となる鉄系原料を減らすことができる。 The reducing agent has the role of raising the temperature of the charge by becoming heat in the furnace and the role of reducing the iron-based raw materials in the furnace, and in order to reduce the reducing agent ratio, it is necessary to increase the reduction efficiency in the furnace. The reduction reaction in the furnace can be expressed by various reaction formulas. Among these reduction reactions, the direct reduction reaction by coke (reaction formula: FeO + C ⇒ Fe + CO) is an endothermic reaction accompanied by a large heat absorption. Therefore, it is important to prevent this reaction from occurring as much as possible in reducing the reducing agent ratio. Since this direct reduction reaction occurs in the lower part of the blast furnace, if the iron-based raw materials can be sufficiently reduced by reducing gas such as CO and H2 before they reach the lower part of the furnace, the iron-based raw materials that are the subject of the direct reduction reaction can be reduced.
上記課題を解決するための従来技術として、例えば特許文献1~6に開示されるように、羽口またはシャフト部から熱風と共に還元ガス(H2ガス、COG、天然ガス、都市ガス等)を吹き込むことで、炉内の還元ガスポテンシャルを向上させる技術が知られている。還元ガスが炭素含有還元ガス(ガスの分子構造に炭素原子が含まれる還元ガス。例えば炭化水素ガス)となる場合、炭素含有ガス中の炭素原子が高炉内でCOガスとなり、鉄系原料を還元する。還元ガスが水素ガス(H2ガス)となる場合、水素ガスが鉄系原料を還元する。これにより、直接還元反応の対象となる鉄系原料を減らすことができる。 As a conventional technique for solving the above problems, for example, as disclosed in Patent Documents 1 to 6, a technique is known in which reducing gas potential in a furnace is improved by blowing reducing gas ( H2 gas, COG, natural gas, city gas, etc.) together with hot air from a tuyere or shaft. When the reducing gas is a carbon-containing reducing gas (a reducing gas whose molecular structure contains carbon atoms, for example, a hydrocarbon gas), the carbon atoms in the carbon-containing gas become CO gas in the blast furnace and reduce the iron-based raw materials. When the reducing gas is hydrogen gas ( H2 gas), the hydrogen gas reduces the iron-based raw materials. This makes it possible to reduce the amount of iron-based raw materials that are the subject of a direct reduction reaction.
しかし、これらの技術では、還元ガスを吹き込む際のコークスの性状については何ら考慮されておらず、CO2排出量の削減効果が小さかった。特許文献7ではコークスの性状に言及されているが、特許文献7に開示された技術ではCO2排出量の削減効果が十分であるとは言えなかった。 However, these techniques do not take into consideration the properties of the coke when the reducing gas is injected, and the effect of reducing CO2 emissions is small. Although Patent Document 7 refers to the properties of the coke, the technique disclosed in Patent Document 7 cannot be said to be sufficient in reducing CO2 emissions.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、CO2排出量をさらに削減することが可能な、新規かつ改良された高炉の操業方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved blast furnace operation method capable of further reducing CO2 emissions.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、水素ガスを含む水素含有ガスの高炉への吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度ごとに、コークスの反応性とCO2ガスの削減効果を示すCO2ガス削減情報との相関関係を示す相関情報を作製する第1工程と、相関情報と、高炉への水素含有ガスの吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度とに基づいて、コークスの反応性の適正値を決定する第2工程と、決定された適正値を有するコークスを高炉に装入する第3工程と、を含むことを特徴とする、高炉の操業方法が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a method for operating a blast furnace, comprising: a first step of creating correlation information showing a correlation between coke reactivity and CO2 gas reduction information showing a CO2 gas reduction effect for each amount of hydrogen-containing gas containing hydrogen gas injected into the blast furnace or for each hydrogen concentration in the bosh gas; a second step of determining an appropriate value of coke reactivity based on the correlation information and the amount of hydrogen-containing gas injected into the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas; and a third step of charging the blast furnace with coke having the determined appropriate value.
ここで、相関情報は、コークスの反応性と炭素消費原単位との相関関係を示すものであり、第2工程では、高炉への水素含有ガスの吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度に対する炭素消費原単位が最小となるコークスの反応性をコークスの反応性の適正値として決定してもよい。 Here, the correlation information indicates the correlation between the reactivity of the coke and the carbon consumption unit, and in the second step, the coke reactivity that minimizes the carbon consumption unit relative to the amount of hydrogen-containing gas injected into the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas may be determined as the appropriate value of the coke reactivity.
また、第2工程では、高炉への全水素投入量またはボッシュガス中の水素濃度とコークスの反応性の適正値との相関関係を示す適正値情報を作製し、当該適正値情報と、高炉への全水素投入量またはボッシュガス中の水素濃度とに基づいて、コークスの反応性の適正値を決定してもよい。 In addition, in the second step, optimum value information is prepared that indicates the correlation between the total amount of hydrogen input to the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas and the optimum value of the coke reactivity, and the optimum value of the coke reactivity is determined based on the optimum value information and the total amount of hydrogen input to the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas.
また、第1工程では、コークスの反応性とCO2ガス削減情報との相関関係を示す近似曲線を相関情報として作製し、第2工程では、近似曲線の変曲点に対応するコークスの反応性をコークスの反応性の適正値として決定してもよい。 In addition, in the first step, an approximation curve showing the correlation between the coke reactivity and the CO2 gas reduction information may be created as correlation information, and in the second step, the coke reactivity corresponding to the inflection point of the approximation curve may be determined as an appropriate value of the coke reactivity.
本発明の上記観点によれば、CO2排出量をさらに削減することが可能となる。 According to the above aspect of the present invention, it is possible to further reduce CO2 emissions.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施形態において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、「炭素消費原単位(Input C)」は、溶銑1トンを製造するのに要した炭素量(すなわち溶銑1トンあたりの炭素消費量)(kg/t)である。「炭素消費原単位の削減割合(Input △C)」は、ベース操業(水素含有ガスを吹き込まない操業)に対する炭素消費原単位の削減割合を意味する。ベース操業のInput CをA(kg/t)、ある操業時のInput CをB(kg/t)とすると、Input △Cは、以下の数式で示される。
Input △C=(A-B)/A×100(%)
炭素消費原単位の削減割合が大きいほど、還元材比(溶銑1トンあたりのコークス及び微粉炭の消費量)が削減され、ひいては、CO2排出量が削減される。
A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a numerical range expressed using "to" means a range including the numerical values written before and after "to" as lower and upper limits. Furthermore, "carbon consumption intensity (Input C)" is the amount of carbon required to produce 1 ton of molten iron (i.e., carbon consumption per ton of molten iron) (kg/t). "Reduction rate of carbon consumption intensity (Input ΔC)" means the reduction rate of carbon consumption intensity relative to base operation (operation without injecting hydrogen-containing gas). If Input C of base operation is A (kg/t) and Input C during a certain operation is B (kg/t), Input ΔC is expressed by the following formula.
Input △C=(AB)/A×100(%)
The greater the reduction rate of the carbon consumption intensity, the greater the reduction in the reducing agent ratio (the amount of coke and pulverized coal consumed per ton of molten iron), and thus the greater the reduction in CO2 emissions.
<1.本発明者による知見>
本発明者は、上記課題を解決するために、水素ガスの高炉への吹き込み量及びコークスの反応性、より具体的にはCRI(Coke Reactivity Index)に着目した。ここで、コークスの反応性とは、CO2ガスおよびH2Oガスによるコークスのガス化反応のしやすさである。CO2ガスによるコークスのガス化反応はC+CO2⇒2COで示され、H2Oガスによるコークスのガス化反応はC+H2O⇒CO+H2で示される。CRIとは、以下の工程で得られる指数である。すなわち、20±1mmの大きさ(粒度)に調整されたコークス200gを、ガス組成:CO2(100mol%)、反応温度1100℃、反応時間2時間の条件で反応させる。ついで、反応後試料の質量を測定し、(反応前質量-反応後質量)/反応前質量×100を求める。これをCRIとする。したがって、CRIとは、コークスのガス化反応による質量減少率を示す指数である。
1. Findings by the Inventor
In order to solve the above problem, the present inventors focused on the amount of hydrogen gas injected into the blast furnace and the reactivity of the coke, more specifically, the CRI (Coke Reactivity Index). Here, the reactivity of the coke refers to the ease of the gasification reaction of the coke by CO2 gas and H2O gas. The gasification reaction of the coke by CO2 gas is represented by C+ CO2⇒2CO , and the gasification reaction of the coke by H2O gas is represented by C+ H2O⇒CO + H2 . The CRI is an index obtained by the following process. That is, 200 g of coke adjusted to a size (particle size) of 20±1 mm is reacted under the conditions of gas composition: CO2 (100 mol%), reaction temperature 1100°C, and
本発明者は、水素ガスの吹き込み量を増加させた場合、コークスの反応性を低下させることでCO2排出量の削減効果をより向上できることを見出した。 The present inventors have found that when the amount of hydrogen gas injected is increased, the reactivity of the coke is decreased, thereby making it possible to further improve the effect of reducing CO2 emissions.
水素ガス等の還元ガスを吹き込まない高炉操業、すなわち通常高炉操業においては、一般的に、高反応性コークスを使用したほうがCO2排出量を低下できることが知られている。コークスのガス化反応(C+CO2⇒2CO、C+H2O⇒CO+H2)によって生成したCOガスや水素ガスによって鉄系原料の還元が促進され、大きな吸熱反応である直接還元の割合が低下するからである。本発明者は、水素ガスを多量に吹き込む操業を行う際は、従来技術とは逆に、低反応性コークスを使用した方がCO2排出量を低下できることを見出した。本発明者は、そのメカニズムを以下の様に考えている。 In blast furnace operation without injecting reducing gas such as hydrogen gas, i.e., in normal blast furnace operation, it is generally known that the use of high reactivity coke can reduce CO2 emissions. This is because the reduction of iron-based raw materials is promoted by CO gas and hydrogen gas generated by the gasification reaction of coke (C + CO2 ⇒ 2CO, C + H2O ⇒ CO + H2 ), and the ratio of direct reduction, which is a large endothermic reaction, decreases. The present inventor has found that, in contrast to the conventional technology, the use of low reactivity coke can reduce CO2 emissions when performing operation in which a large amount of hydrogen gas is injected. The present inventor considers the mechanism as follows.
水素ガスによる還元速度(鉄系原料を還元する速度)はCOガスによる還元速度と比べて速いため、水素ガスを多量に吹き込む操業を行う場合、水素還元割合(鉄系原料の還元反応のうち、水素ガスによる還元反応の割合)が増加する。水素ガスによる鉄系原料の還元反応(水素還元)は吸熱反応であり、炉内温度を低下させる要因となる。水素ガス吹き込み量が少ない場合には、水素還元による吸熱反応は炉内熱バランスの律速箇所にはならない。しかし、水素ガスを多量に吹き込んで、水素還元割合が過度に増加した場合、炉内温度が大きく低下し、水素ガス及びCOガスによる鉄系原料の還元速度が低下し始める。 The reduction rate by hydrogen gas (the rate at which iron-based raw materials are reduced) is faster than that by CO gas, so when a large amount of hydrogen gas is injected into the furnace, the hydrogen reduction ratio (the ratio of the reduction reaction by hydrogen gas among the reduction reactions of iron-based raw materials) increases. The reduction reaction of iron-based raw materials by hydrogen gas (hydrogen reduction) is an endothermic reaction, which causes the temperature inside the furnace to decrease. When the amount of hydrogen gas injected is small, the endothermic reaction by hydrogen reduction does not become the rate-limiting factor for the heat balance inside the furnace. However, if a large amount of hydrogen gas is injected and the hydrogen reduction ratio increases excessively, the temperature inside the furnace drops significantly and the reduction rate of iron-based raw materials by hydrogen gas and CO gas begins to decrease.
ここで、H2Oガスによるコークスのガス化反応(C+H2O⇒CO+H2)は吸熱反応であり、多量の水素ガスを吹き込む操業において高反応性コークスを使用した場合、水素還元による吸熱反応だけでなく、H2Oガスによるコークスのガス化反応による吸熱反応も炉内で多く行われる。このため、炉内温度が大きく低下し、炉内で行われる各還元反応自体の速度が大きく低下することが懸念される。 Here, the gasification reaction of coke by H2O gas (C+ H2O⇒CO + H2 ) is an endothermic reaction, and when highly reactive coke is used in an operation in which a large amount of hydrogen gas is injected, not only the endothermic reaction due to hydrogen reduction but also the endothermic reaction due to the gasification reaction of coke by H2O gas occurs frequently in the furnace. Therefore, there is a concern that the temperature in the furnace will drop significantly, and the speed of each reduction reaction occurring in the furnace will drop significantly.
そこで、本発明者は、多量の水素ガスを吹込む操業においては、コークスの反応性を低下させることで吸熱反応量を減らし、炉内温度の低下を防ぐことが有効であると考えた。なお、コークスの反応性が低下すると、炉内における還元ガスの再生量が減少し、還元反応速度が低下する懸念が生じる。しかしながら、多量の水素ガスを吹き込む操業においては、コークスの反応性低下によるデメリットよりも、炉内温度の低下を防ぐメリットが上回ると考えられる。 The inventors therefore considered that in operations in which a large amount of hydrogen gas is injected, it would be effective to reduce the amount of endothermic reaction by lowering the reactivity of the coke, thereby preventing a drop in the furnace temperature. If the reactivity of the coke decreases, the amount of regenerated reducing gas in the furnace decreases, raising concerns that the reduction reaction rate will decrease. However, in operations in which a large amount of hydrogen gas is injected, it is believed that the benefits of preventing a drop in the furnace temperature outweigh the disadvantages of a decrease in the reactivity of the coke.
つまり、本発明者は、高炉への水素ガスの吹き込み量が増加するほど、コークスの反応性を低下させることがCO2排出量の削減に有効であると考えた。そして、本発明者は、このような知見の下、本実施形態に係る高炉の操業方法に想到した。以下、本実施形態について詳細に説明する。 In other words, the inventors considered that the more the amount of hydrogen gas injected into the blast furnace is increased, the more effective it is in reducing the reactivity of the coke in reducing CO2 emissions. Based on this knowledge, the inventors have come up with a method for operating a blast furnace according to this embodiment. Hereinafter, this embodiment will be described in detail.
<2.高炉の操業方法>
(2-1.第1工程)
本実施形態に係る高炉の操業方法は、以下に述べる第1~第3工程を含む。第1工程では、水素ガスを含む水素含有ガスの高炉への吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度ごとに、コークスの反応性とCO2ガスの削減効果を示すCO2ガス削減情報との相関関係を示す相関情報を作製する。ここで、水素含有ガスの高炉への吹き込み量は、溶銑1トン当たりの水素含有ガスの高炉への吹き込み量であり、ボッシュガス中の水素濃度は、ボッシュガス中の水素ガス濃度(mol%)である。
<2. Blast furnace operation method>
(2-1. First step)
The blast furnace operation method according to the present embodiment includes the following first to third steps. In the first step, correlation information is created that indicates a correlation between the reactivity of coke and CO2 gas reduction information that indicates a CO2 gas reduction effect for each amount of hydrogen-containing gas containing hydrogen gas injected into the blast furnace or for each hydrogen concentration in the bosh gas. Here, the amount of hydrogen-containing gas injected into the blast furnace is the amount of hydrogen-containing gas injected into the blast furnace per ton of molten iron, and the hydrogen concentration in the bosh gas is the hydrogen gas concentration (mol%) in the bosh gas.
上述したように、高炉への水素ガスの吹き込み量が増加するほど、コークスの反応性を低下させることがCO2排出量の削減に有効である。したがって、コークスの反応性とCO2ガスの削減効果を示すCO2ガス削減情報との間には相関関係があり、そのような相関関係は、水素含有ガスの高炉への吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度ごとに異なる。そこで、第1工程では、そのような相関関係を示す相関情報を作製する。 As described above, the more the amount of hydrogen gas injected into the blast furnace increases, the more effective it is in reducing CO2 emissions to reduce the reactivity of the coke. Therefore, there is a correlation between the reactivity of the coke and the CO2 gas reduction information showing the effect of reducing CO2 gas, and such a correlation differs depending on the amount of hydrogen-containing gas injected into the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas. Therefore, in the first step, correlation information showing such a correlation is created.
ここで、水素含有ガスは水素ガスを含んでいればよいが、好ましくは水素ガスを80mol%以上含む高濃度水素含有ガスであり、さらに好ましくは水素ガス(純水素ガス)である。水素含有ガスに含まれるガスとしては、水素ガスの他、各種還元ガス(COG、天然ガス、都市ガス等)、窒素ガス等が挙げられる。水素含有ガスは、羽口から高炉内に吹き込まれる。 Here, the hydrogen-containing gas may contain hydrogen gas, but is preferably a high-concentration hydrogen-containing gas containing 80 mol% or more of hydrogen gas, and more preferably hydrogen gas (pure hydrogen gas). Gases contained in the hydrogen-containing gas include hydrogen gas, various reducing gases (COG, natural gas, city gas, etc.), nitrogen gas, etc. The hydrogen-containing gas is blown into the blast furnace from the tuyere.
コークスの反応性は、例えば上述したCRIである。CO2ガス削減情報は、CO2ガスの削減効果を示す情報であればどのような情報であってもよく、例えば炭素消費原単位(Input C)である。CO2ガス削減情報は、炭素消費原単位の削減割合(Input △C)等であってもよい。炭素消費原単位は、上述したように、溶銑1トンを製造するのに要した炭素(すなわち溶銑1トンあたりの炭素消費量)である。ここでの炭素には、基本的にはコークス及び微粉炭中の炭素(炭素原子)であるが、水素含有ガスに炭素を含むガスが含まれる場合、そのようなガス中の炭素も含まれる。 The reactivity of the coke is, for example, the CRI described above. The CO2 gas reduction information may be any information indicating the effect of reducing CO2 gas, for example, the carbon consumption intensity (Input C). The CO2 gas reduction information may be the reduction rate of the carbon consumption intensity (Input ΔC), etc. As described above, the carbon consumption intensity is the carbon required to produce 1 ton of molten iron (i.e., the carbon consumption per ton of molten iron). Here, carbon basically refers to carbon (carbon atoms) in the coke and pulverized coal, but when the hydrogen-containing gas contains a gas containing carbon, the carbon in such a gas is also included.
コークスの反応性とCO2ガス削減情報との相関関係を示す相関情報は、例えば高炉操業シミュレーションによって得られる。詳細は実施例で説明するが、本実施形態では、Kouji TAKATANI、Takanobu INADA、Yutaka UJISAWA、「Three-dimensional Dynamic Simulator for Blast Furnace」、ISIJ International、Vol.39(1999)、No.1、p.15-22などに示される、所謂「高炉数学モデル」を用いる。この高炉数学モデルは、概略的には、高炉の内部領域を高さ方向、径方向、周方向に分割することで複数のメッシュ(小領域)を規定し、各メッシュの挙動をシミュレーションするものである。この高炉数学モデルにコークスの反応性や水素含有ガスの吹き込み量等を含む操業条件を入力し、CO2ガス削減情報を得る。高炉数学モデルに入力する操業条件は、実際に行う高炉操業の条件に合わせることが好ましい。結果の一例を図1に示す。 Correlation information showing the correlation between the reactivity of coke and the CO2 gas reduction information can be obtained, for example, by a blast furnace operation simulation. Details will be described in the examples, but in this embodiment, a so-called "blast furnace mathematical model" shown in Kouji TAKATANI, Takanobu INADA, Yutaka UJISAWA, "Three-dimensional Dynamic Simulator for Blast Furnace", ISIJ International, Vol. 39 (1999), No. 1, p. 15-22, etc. is used. This blast furnace mathematical model roughly defines a plurality of meshes (small regions) by dividing the internal region of the blast furnace in the height direction, the radial direction, and the circumferential direction, and simulates the behavior of each mesh. Operational conditions including the reactivity of coke and the amount of hydrogen-containing gas injected are input into this blast furnace mathematical model to obtain CO2 gas reduction information. It is preferable that the operational conditions input into the blast furnace mathematical model are the same as the actual blast furnace operation conditions. An example of the results is shown in Figure 1.
図1の横軸はCRI(%)を示し、縦軸は炭素消費原単位(Input C)(kg/t)を示す。したがって、図1の例では、コークスの反応性はCRIであり、CO2ガス削減情報は炭素消費原単位となる。点P10は水素ガスの吹き込み量が0Nm3/t(溶銑1トンあたりの吹き込み量)となるとき(所謂通常操業時)のCRIと炭素消費原単位との相関関係を示し、グラフL10は点P10を線形に連結したものである。 The horizontal axis of Fig. 1 indicates CRI (%), and the vertical axis indicates carbon consumption intensity (Input C) (kg/t). Therefore, in the example of Fig. 1, the coke reactivity is CRI, and the CO2 gas reduction information is carbon consumption intensity. Point P10 indicates the correlation between CRI and carbon consumption intensity when the amount of hydrogen gas injected is 0 Nm3 /t (amount injected per ton of molten iron) (so-called normal operation), and graph L10 is a linear connection of points P10.
点P11は水素ガスの吹き込み量が100Nm3/t(溶銑1トン当たりの吹き込み量)となるときのCRIと炭素消費原単位との相関関係を示し、グラフL11は点P11を線形に連結したものである。点P12は水素ガスの吹き込み量が200Nm3/tとなるときのCRIと炭素消費原単位との相関関係を示し、グラフL12は点P12を線形に連結したものである。点P13は水素ガスの吹き込み量が300Nm3/tとなるときのCRIと炭素消費原単位との相関関係を示し、グラフL13は点P13を線形に連結したものである。点P14は水素ガスの吹き込み量が400Nm3/tとなるときのCRIと炭素消費原単位との相関関係を示し、グラフL14は点P14を線形に連結したものである。したがって、グラフL10~L14が相関情報に相当する。なお、図1の例では、点P10~P14をそれぞれ連結したグラフL10~L14を相関情報としたが、図2に示すように、例えば最小二乗法により点P10~P14の近似曲線L20~L24を求め、これらを相関情報としてもよい。図2には、近似曲線L20~L24の数式及び決定係数R2を記載した。 Point P11 shows the correlation between CRI and carbon consumption unit when the amount of hydrogen gas injected is 100 Nm 3 /t (amount injected per ton of molten iron), and graph L11 is a linear connection of points P11. Point P12 shows the correlation between CRI and carbon consumption unit when the amount of hydrogen gas injected is 200 Nm 3 /t, and graph L12 is a linear connection of points P12. Point P13 shows the correlation between CRI and carbon consumption unit when the amount of hydrogen gas injected is 300 Nm 3 /t, and graph L13 is a linear connection of points P13. Point P14 shows the correlation between CRI and carbon consumption unit when the amount of hydrogen gas injected is 400 Nm 3 /t, and graph L14 is a linear connection of points P14. Therefore, graphs L10 to L14 correspond to correlation information. In the example of Fig. 1, the graphs L10 to L14 connecting the points P10 to P14 are used as the correlation information, but as shown in Fig. 2, approximate curves L20 to L24 of the points P10 to P14 may be calculated by, for example, the least squares method, and these may be used as the correlation information. In Fig. 2, the formulas and coefficient of determination R2 of the approximate curves L20 to L24 are shown.
図1によれば、炭素消費原単位の値は、水素ガス吹き込み量が少ない(~200Nm3/t)の場合には、CRIが高いほうが良好な結果となり、水素ガス吹き込み量が増加した(300Nm3/t~)場合には、CRIが低いほうが良好な結果となることがわかる。図1の結果は、通常操業時または水素ガスを少量吹き込む時と水素ガスを多量に吹き込む時とで、適正なCRI値が異なることを示している。この知見が本実施形態の最も重要なポイントとなる。なお、水素ガス吹き込み量に代えてボッシュガス中の水素濃度で測定を行っても、同様の結果が得られる。 According to Fig. 1, it can be seen that, in terms of the carbon consumption intensity, when the amount of hydrogen gas injected is small (up to 200 Nm3 /t), the higher the CRI, the better the result, and when the amount of hydrogen gas injected is increased (300 Nm3 /t or more), the lower the CRI, the better the result. The results in Fig. 1 show that the appropriate CRI value differs between normal operation or when a small amount of hydrogen gas is injected and when a large amount of hydrogen gas is injected. This finding is the most important point of this embodiment. It should be noted that the same result can be obtained even if the measurement is performed using the hydrogen concentration in the bosh gas instead of the amount of hydrogen gas injected.
こういった変化が生じる理由は上述した通りである。すなわち、通常操業時または水素ガスの吹き込み量が少ない場合、コークスのガス化反応(C+CO2⇒2CO、C+H2O⇒CO+H2)によって生成されたCOガスや水素ガスによって鉄系原料の還元が促進され、大きな吸熱反応である直接還元の割合が低下する。ここで、水素ガス吹き込み量が少ない場合には、水素還元による吸熱反応は炉内熱バランスの律速箇所にはならない。したがって、コークスの反応性を高めることで炭素消費原単位が低下する。 The reason for this change is as described above. That is, during normal operation or when the amount of hydrogen gas injected is small, the reduction of iron-based raw materials is promoted by CO gas and hydrogen gas generated by the gasification reaction of coke (C+ CO2⇒2CO , C+ H2O⇒CO + H2 ), and the proportion of direct reduction, which is a large endothermic reaction, decreases. Here, when the amount of hydrogen gas injected is small, the endothermic reaction by hydrogen reduction does not become the rate-limiting point of the heat balance in the furnace. Therefore, the carbon consumption rate decreases by increasing the reactivity of the coke.
これに対して、水素ガスを多量に吹き込む場合、炉内に水素ガスが多量に存在しているので、水素ガスによって水素還元が多く行われる。したがって、炉内温度が大きく低下し、水素ガス及びCOガスによる鉄系原料の還元速度が低下し始める。このような状況においてコークスの反応性を高めた場合、コークスのガス化反応による還元ガスの生成効果より、コークスのガス化反応による吸熱反応(C+H2O⇒CO+H2)の悪影響の方がより顕著となると考えられる。このため、水素ガスを多量に吹き込む場合には、コークスの反応性を低くすることでコークスのガス化反応による吸熱反応が抑えられ、ひいては、炭素消費原単位が低下すると考えられる。 On the other hand, when a large amount of hydrogen gas is injected, a large amount of hydrogen gas is present in the furnace, and hydrogen reduction is largely performed by the hydrogen gas. Therefore, the temperature in the furnace drops significantly, and the reduction rate of the iron-based raw materials by hydrogen gas and CO gas starts to decrease. In such a situation, if the reactivity of the coke is increased, it is considered that the adverse effect of the endothermic reaction (C + H 2 O ⇒ CO + H 2 ) caused by the gasification reaction of the coke becomes more significant than the effect of generating reducing gas by the gasification reaction of the coke. Therefore, when a large amount of hydrogen gas is injected, it is considered that the endothermic reaction caused by the gasification reaction of the coke is suppressed by lowering the reactivity of the coke, and thus the carbon consumption unit is reduced.
ここで、水素ガスの吹き込み温度は特に制限されない。図1の例では、水素ガスの吹き込み温度は常温(25℃)となっている。ここで、水素含有ガスの吹き込み温度は、羽口から高炉内に吹き込まれる際の水素含有ガスの温度である。実際の操業(実炉)では、水素含有ガスを加熱するヒーター(例えばガスタンクに設置される)の設定温度を吹き込み温度とする。つまり、水素含有ガスは、ヒーターで加熱された後(常温の場合には非加熱のまま)、羽口から高炉内に吹き込まれる。なお、水素含有ガスは炉下部に設けられた熱風吹込み用の羽口から高炉内に吹き込まれることができる。この場合、ヒーターで加熱された(または非加熱のままの)水素含有ガスは熱風炉から発生した熱風と混合(合流)された後、羽口から高炉内に吹き込まれる。熱風と混合されることで水素含有ガスの温度は上昇するが、このときの温度は本実施形態における吹き込み温度ではない。 Here, the blowing temperature of the hydrogen gas is not particularly limited. In the example of FIG. 1, the blowing temperature of the hydrogen gas is room temperature (25°C). Here, the blowing temperature of the hydrogen-containing gas is the temperature of the hydrogen-containing gas when it is blown into the blast furnace from the tuyere. In actual operation (actual furnace), the set temperature of a heater (for example, installed in a gas tank) that heats the hydrogen-containing gas is the blowing temperature. In other words, the hydrogen-containing gas is heated by the heater (unheated at room temperature) and then blown into the blast furnace from the tuyere. The hydrogen-containing gas can be blown into the blast furnace from a tuyere for blowing hot air provided at the bottom of the furnace. In this case, the hydrogen-containing gas heated by the heater (or unheated) is mixed (merged) with the hot air generated from the hot air stove and then blown into the blast furnace from the tuyere. The temperature of the hydrogen-containing gas rises when it is mixed with the hot air, but the temperature at this time is not the blowing temperature in this embodiment.
(2-2.第2工程)
第2工程では、第1工程で作製した相関情報と、高炉への水素含有ガスの吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度とに基づいて、コークスの反応性の適正値を決定する。つまり、実際の操業における水素含有ガスの吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度と第1工程で作製した相関情報とを照らし合わせ、コークスの反応性の適正値を決定する。例えば、相関情報として図1に示すグラフL10~L14または図2に示すグラフL20~L24を作製した場合、実際の操業における水素含有ガスの吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度に対応するグラフを取得する。そして、取得したグラフから炭素消費原単位が最小となる(例えばグラフL20~L24の変曲点に対応する)CRIを特定し、特定したCRIをコークスの反応性の適正値とすればよい。あるいは、点P10~P14から、実際の操業における水素含有ガスの吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度に対応する点を取得し、これらの点から炭素消費原単位が最小となるコークスの反応性を特定してもよい。
(2-2. 2nd process)
In the second step, the appropriate value of the coke reactivity is determined based on the correlation information prepared in the first step and the amount of hydrogen-containing gas injected into the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas. That is, the amount of hydrogen-containing gas injected or the hydrogen concentration in the bosh gas in the actual operation is compared with the correlation information prepared in the first step to determine the appropriate value of the coke reactivity. For example, when the graphs L10 to L14 shown in FIG. 1 or the graphs L20 to L24 shown in FIG. 2 are prepared as correlation information, a graph corresponding to the amount of hydrogen-containing gas injected or the hydrogen concentration in the bosh gas in the actual operation is obtained. Then, the CRI at which the carbon consumption intensity is minimum (for example, corresponding to the inflection point of the graphs L20 to L24) is specified from the obtained graph, and the specified CRI may be set as the appropriate value of the coke reactivity. Alternatively, a point corresponding to the amount of hydrogen-containing gas injected or the hydrogen concentration in the bosh gas in the actual operation may be obtained from the points P10 to P14, and the reactivity of the coke at which the carbon consumption intensity is minimum may be specified from these points.
適正値の決定方法のさらに他の例としては、例えば以下の決定方法が挙げられる。すなわち、まず、相関情報毎にコークスの反応性の適正値を決定する。例えば、グラフL10~L14またはグラフL20~L24から炭素消費原単位が最小となるCRIを適正値として取得する。ついで、高炉への全水素投入量またはボッシュガス中の水素濃度とコークスの反応性の適正値との相関関係を示す適正値情報を作製する。適正値情報の一例を図3及び図4に示す。図3の横軸は高炉への全水素投入量(Nm3/t)を示し、縦軸はCRI(%)を示す。全水素投入量は、溶銑1トン当たりに高炉に投入される全水素(原子)量を水素ガス換算した値である。全水素量は、水素含有ガスに含まれる水素量+微粉炭中の水素量+送風湿分由来の水素量で定義される。 As another example of the method for determining the optimum value, for example, the following determination method can be mentioned. That is, first, the optimum value of the coke reactivity is determined for each correlation information. For example, the CRI that minimizes the carbon consumption unit is acquired as the optimum value from the graphs L10 to L14 or the graphs L20 to L24. Next, optimum value information showing the correlation between the total hydrogen input amount to the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas and the optimum value of the coke reactivity is created. An example of the optimum value information is shown in FIG. 3 and FIG. 4. The horizontal axis of FIG. 3 indicates the total hydrogen input amount to the blast furnace (Nm 3 /t), and the vertical axis indicates the CRI (%). The total hydrogen input amount is the total hydrogen (atom) amount input to the blast furnace per ton of molten iron converted into hydrogen gas. The total hydrogen amount is defined as the hydrogen amount contained in the hydrogen-containing gas + the hydrogen amount in the pulverized coal + the hydrogen amount derived from the blast moisture.
点P30は全水素投入量に対するCRIの適正値を示し、グラフL30は点P30を線形に連結したグラフである。したがって、グラフL30が適正値情報に相当する。もちろん、例えば最小二乗法により点P30の近似曲線を求め、この近似曲線を適正値情報としてもよい。図4は図3の横軸をボッシュガス中の水素濃度(mol%)とした例である。図4の横軸はボッシュガス中の水素濃度(mol%)を示し、縦軸はCRI(%)を示す。点P40はボッシュガス中の水素濃度に対するCRIの適正値を示し、グラフL40は点P40を線形に連結したグラフである。したがって、グラフL40が適正値情報に相当する。もちろん、例えば最小二乗法により点P40の近似曲線を求め、この近似曲線を適正値情報としてもよい。 Point P30 indicates the optimum value of CRI for the total hydrogen input amount, and graph L30 is a graph in which points P30 are linearly connected. Therefore, graph L30 corresponds to the optimum value information. Of course, for example, an approximation curve of point P30 may be obtained by the least squares method, and this approximation curve may be used as the optimum value information. FIG. 4 is an example in which the horizontal axis of FIG. 3 indicates the hydrogen concentration (mol%) in the bosh gas. The horizontal axis of FIG. 4 indicates the hydrogen concentration (mol%) in the bosh gas, and the vertical axis indicates CRI (%). Point P40 indicates the optimum value of CRI for the hydrogen concentration in the bosh gas, and graph L40 is a graph in which points P40 are linearly connected. Therefore, graph L40 corresponds to the optimum value information. Of course, for example, an approximation curve of point P40 may be obtained by the least squares method, and this approximation curve may be used as the optimum value information.
ついで、当該適正値情報と、実際の操業における高炉への全水素投入量またはボッシュガス中の水素濃度とに基づいて、コークスの反応性の適正値を決定する。この方法によれば、一度適正値情報を作製しておけば、その後は第1工程を省略することができる。 Next, the optimum value of the coke reactivity is determined based on the optimum value information and the total amount of hydrogen input to the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas during actual operation. With this method, once the optimum value information is prepared, the first step can be omitted.
(3.第3工程)
第3工程では、決定された適正値を有するコークスを高炉に装入する。なお、装入するコークスの全量が適正値を有することが好ましい。このように、本実施形態によれば、水素ガスの吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度に応じてコークスの反応性の適正値を決定するので、CO2排出量をさらに削減した操業が可能となる。
(3. Third step)
In the third step, the coke having the determined optimum value is charged into the blast furnace. It is preferable that the total amount of the coke to be charged has the optimum value. As described above, according to the present embodiment, the optimum value of the coke reactivity is determined according to the amount of hydrogen gas injected or the hydrogen concentration in the bosh gas, so that operation with further reduced CO2 emissions is possible.
<3.変形例>
図5は、水素ガスの吹き込み温度が1200℃となる場合、または高濃度水素含有ガス(水素ガス600Nm3/t+窒素ガス150Nm3/t、すなわち水素ガスを80mol%で含むガス)を高炉に吹き込む場合におけるコークスの反応性とCO2ガスの削減効果を示すCO2ガス削減情報との相関関係を示す。横軸はCRI(%)を示し、縦軸は炭素消費原単位(kg/t)を示す。点P50は水素ガスの吹き込み量が200Nm3/tとなるときのCRIと炭素消費原単位との相関関係を示し、点P51は水素ガスの吹き込み量が400Nm3/tとなるときのCRIと炭素消費原単位との相関関係を示し、点P52は水素ガスの吹き込み量が600Nm3/tとなるときのCRIと炭素消費原単位との相関関係を示す。点P50~P52における水素ガスの吹き込み温度は1200℃である。点P53は上記高濃度水素含有ガスを吹き込む場合におけるCRIと炭素消費原単位との相関関係を示す。この時の吹き込み温度は1200℃である。図5からも明らかな通り、水素ガスの吹き込み温度が1200℃となる場合、または高濃度水素含有ガスを高炉に吹き込む場合にも図1と同様の相関関係が成立する。したがって、これらの場合にも上述した高炉の操業方法が可能である。
3. Modifications
5 shows the correlation between the reactivity of coke and the CO2 gas reduction information showing the effect of reducing CO2 gas when the hydrogen gas injection temperature is 1200°C or when a high-concentration hydrogen-containing gas ( hydrogen gas 600 Nm3 /t + nitrogen gas 150 Nm3 /t, i.e., gas containing hydrogen gas at 80 mol%) is injected into a blast furnace. The horizontal axis shows CRI (%), and the vertical axis shows carbon consumption intensity ( kg /t). Point P50 shows the correlation between CRI and carbon consumption intensity when the hydrogen gas injection amount is 200 Nm3 /t, point P51 shows the correlation between CRI and carbon consumption intensity when the hydrogen gas injection amount is 400 Nm3/t, and point P52 shows the correlation between CRI and carbon consumption intensity when the hydrogen gas injection amount is 600 Nm3 /t. The hydrogen gas blowing temperature at points P50 to P52 is 1200°C. Point P53 shows the correlation between CRI and carbon consumption unit when the high-concentration hydrogen-containing gas is blown. The blowing temperature at this time is 1200°C. As is clear from Figure 5, when the hydrogen gas blowing temperature is 1200°C or when high-concentration hydrogen-containing gas is blown into a blast furnace, the same correlation as in Figure 1 holds. Therefore, the above-mentioned blast furnace operation method is possible in these cases as well.
次に、本実施形態の実施例について説明する。本実施例では、高炉操業シミュレーションを行うことで、上述した相関関係が成立することを確認した。 Next, an example of this embodiment will be described. In this example, a blast furnace operation simulation was performed to confirm that the above correlation holds.
<1.シミュレーションに使用したモデル及び計算条件>
高炉操業シミュレーションには、Kouji TAKATANI、Takanobu INADA、Yutaka UJISAWA、「Three-dimensional Dynamic Simulator for Blast Furnace」、ISIJ International、Vol.39(1999)、No.1、p.15-22などに示される、所謂「高炉数学モデル」を用いた。この高炉数学モデルは、概略的には、高炉の内部領域を高さ方向、径方向、周方向に分割することで複数のメッシュ(小領域)を規定し、各メッシュの挙動をシミュレーションするものである。
<1. Models and calculation conditions used in the simulation>
For the blast furnace operation simulation, a so-called "blast furnace mathematical model" was used, as shown in Kouji TAKATANI, Takanobu INADA, Yutaka UJISAWA, "Three-dimensional Dynamic Simulator for Blast Furnace", ISIJ International, Vol. 39 (1999), No. 1, pp. 15-22, etc. This blast furnace mathematical model roughly divides the internal region of the blast furnace in the height direction, radial direction, and circumferential direction to define a plurality of meshes (small regions), and simulates the behavior of each mesh.
計算条件は表1に示す通りである。なお、水素ガスは羽口から吹き込むこととした。また、出銑比は炉内容積1m3あたりの1日の出銑量であり、送風量は熱風の1分当たりの吹き込み量である。酸素富化率は、概略的には、熱風の総体積に対する熱風中の酸素の体積割合であり、酸素富化率(%)={(空気の送風量(流量)[Nm3/min]×0.21+酸素富化量[Nm3/min])/(空気の送風量[Nm3/min]+酸素富化量[Nm3/min])}×100-21であらわされる。実際の操業では、富化酸素と熱風中の酸素との合計流量である酸素の流量(Nm3/t)は変えずに、富化酸素の流量と空気の流量(Nm3/t)を変えることで酸素富化率を調整する。出銑比(炉内容積1m3あたりの1日の出銑量)をなるべく一定とするためである。炉頂ガス温度は高炉の炉頂における温度であり、コークス比は溶銑1トン当たりに消費されるコークス量(kg/t)であり、微粉炭吹き込み量は1時間あたりに高炉に吹き込まれる微粉炭の量(ton/h)である。 The calculation conditions are as shown in Table 1. Hydrogen gas was blown in from the tuyere. The production ratio is the amount of pig iron produced per 1 m3 of furnace volume per day, and the blast volume is the amount of hot blast blown in per minute. The oxygen enrichment rate is roughly the volume ratio of oxygen in the hot blast to the total volume of the hot blast, and is expressed as follows: Oxygen enrichment rate (%) = {(Air blast volume (flow rate) [ Nm3 /min] x 0.21 + Oxygen enrichment amount [ Nm3 /min]) / (Air blast volume [ Nm3 /min] + Oxygen enrichment amount [ Nm3 /min])} x 100-21. In actual operation, the oxygen enrichment rate is adjusted by changing the flow rate of enriched oxygen and the flow rate of air ( Nm3 /t) without changing the flow rate of oxygen ( Nm3 /t), which is the total flow rate of enriched oxygen and oxygen in the hot blast. This is to keep the pig iron production rate (the amount of pig iron produced per cubic meter of furnace volume per day) as constant as possible. The furnace top gas temperature is the temperature at the top of the blast furnace, the coke ratio is the amount of coke consumed per ton of molten iron (kg/t), and the pulverized coal injection rate is the amount of pulverized coal injected into the blast furnace per hour (ton/h).
本実施例では、水素ガスの吹き込み量を0~600Nm3/tとし、CRIを20、25、30、35、40(%)とし、炉頂ガス温度が一定となるようそれぞれ諸元設計をおこなった。また、全ケースで出銑量と溶銑温度が一定となるよう、送風量、酸素富化率、微粉炭吹き込み量を調整した。この結果、図1に示す相関関係が得られた。したがって、上述した高炉の操業が可能であることが明らかとなった。 In this example, the hydrogen gas injection rate was set to 0 to 600 Nm3 /t, the CRI was set to 20, 25, 30, 35, and 40 (%), and the specifications were designed so that the furnace top gas temperature was constant. In addition, the blast rate, oxygen enrichment rate, and pulverized coal injection rate were adjusted so that the pig iron tapping rate and molten iron temperature were constant in all cases. As a result, the correlation shown in Figure 1 was obtained. Therefore, it became clear that the above-mentioned blast furnace operation was possible.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can conceive of various modified or revised examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
Claims (4)
前記相関情報と、前記高炉への水素含有ガスの吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度とに基づいて、コークスの反応性の適正値を決定する第2工程と、
決定された適正値を有するコークスを前記高炉に装入する第3工程と、を含むことを特徴とする、高炉の操業方法。 A first step of preparing correlation information showing a correlation between coke reactivity and CO2 gas reduction information showing a CO2 gas reduction effect for each amount of hydrogen-containing gas including hydrogen gas injected into a blast furnace or for each hydrogen concentration in a bosh gas;
A second step of determining an appropriate value of coke reactivity based on the correlation information and the amount of hydrogen-containing gas injected into the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas;
and a third step of charging coke having the determined optimum value into the blast furnace.
前記第2工程では、前記高炉への水素含有ガスの吹き込み量またはボッシュガス中の水素濃度に対する前記炭素消費原単位が最小となる前記コークスの反応性を前記コークスの反応性の適正値として決定することを特徴とする、請求項1記載の高炉の操業方法。 The correlation information indicates a correlation between the reactivity of the coke and a carbon consumption unit,
2. The method for operating a blast furnace according to claim 1, characterized in that in the second step, the reactivity of the coke that minimizes the carbon consumption unit relative to the amount of hydrogen-containing gas injected into the blast furnace or the hydrogen concentration in the bosh gas is determined as the appropriate value of the reactivity of the coke.
当該適正値情報と、前記高炉への全水素投入量またはボッシュガス中の水素濃度とに基づいて、前記コークスの反応性の適正値を決定することを特徴とする、請求項1または2に記載の高炉の操業方法。 In the second step, optimum value information indicating a correlation between a total amount of hydrogen input to the blast furnace or a hydrogen concentration in the bosh gas and an optimum value of the reactivity of the coke is prepared,
3. The method for operating a blast furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the optimum value of the coke reactivity is determined based on the optimum value information and a total amount of hydrogen input to the blast furnace or a hydrogen concentration in the bosh gas.
前記第2工程では、前記近似曲線の変曲点に対応する前記コークスの反応性を前記コークスの反応性の適正値として決定することを特徴とする、請求項1~3の何れか1項に記載の高炉の操業方法。 In the first step, an approximation curve showing a correlation between the reactivity of the coke and the CO2 gas reduction information is created as the correlation information;
The method for operating a blast furnace according to any one of claims 1 to 3, characterized in that, in the second step, the reactivity of the coke corresponding to an inflection point of the approximation curve is determined as an appropriate value of the reactivity of the coke.
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